WO2017198427A1 - Brennstoffzellen-filterelement und brennstoffzellen-filtersystem mit einem brennstoffzellen-filterelement - Google Patents

Brennstoffzellen-filterelement und brennstoffzellen-filtersystem mit einem brennstoffzellen-filterelement Download PDF

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filter element
cell filter
activated carbon
filter
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Ina Woitoll
Michael Fasold
Karlheinz MÜNKEL
Mathias Volk
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Mann+Hummel Gmbh
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    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the invention relates to a fuel cell filter element, in particular for the air to be supplied to a fuel cell, and a fuel cell filter system with a fuel cell filter element according to the preambles of the independent claims.
  • a filter element for the air to be supplied to a fuel cell is known.
  • the filter element can be used to remove both dirt particles and chemical contaminants from the air.
  • the filter element on a filter fleece on which the dirt particles are deposited, and a layer of activated carbon, which serves as adsorbent for adsorption of gaseous components in the air.
  • An object of the invention is, with simple measures, a filter element having activated carbon as adsorbent, form so that the filter element with little effort is interchangeable.
  • Another object of the invention is to design a filter system such that the filter element is exchangeable with little effort.
  • a fuel cell filter element in particular a fuel cell filter element for the air to be supplied to a fuel cell, which comprises a carrier medium and an adsorbent.
  • the carrier medium and the adsorbent are connected to a single-layer or multi-layered body which is embedded with a plastic rim.
  • the aforementioned objects are achieved by a filter system with such a filter element.
  • a fuel cell filter element is proposed, in particular a fuel cell filter element for the air to be supplied to a fuel cell, which comprises a carrier medium and an adsorbent, wherein the carrier medium and the adsorbent are connected to form a single-layer or multi-layer body embedded in a plastic rim.
  • the filter element according to the invention can advantageously be used to filter out impurities in a gas stream by adsorption by chemical means.
  • the filter element is used, for example, for cleaning the air to be supplied to a fuel cell by adsorbing gaseous impurities in the air.
  • the filter element has on the one hand a carrier medium and on the other hand as an adsorbent, for example activated carbon, which is immobilized according to the invention by the addition of adhesive.
  • an adsorbent for example activated carbon
  • the air permeability is higher than in loose beds with activated carbon particles comparable grain diameter by immobilizing the activated carbon particles.
  • the immobilization of the activated carbon particles further has the advantage that various geometries of the filter element or the layers of the carrier medium and the activated carbon can be generated. Both rectangular and non-rectangular blanks are possible.
  • the immobilization of the activated carbon particles in the activated carbon layer is achieved by the addition of adhesive, the adhesive threads adhere to the surface of the activated carbon particles and connect different particles of activated carbon, but without affecting the adsorption capacity of the activated carbon. pregnant.
  • adhesive for example, a reactive adhesive is suitable, for. B. based on polyurethane or silane. It is also possible a thermoplastic adhesive, the z. B. is prepared based on polyolefins.
  • This embodiment allows the formation of open backing layer activated carbon layer layers with immobilized activated carbon layer.
  • Such layers which are referred to as a layer of media and comprise a carrier layer and an activated carbon layer, can be stacked on top of one another, the direction of flow being in the stacking direction, ie orthogonal to the plane of the layers.
  • two media layers each consisting of a carrier layer and an activated carbon layer
  • two different activated carbon layers are directly adjacent to one another within an upper and a lower carrier layer.
  • stacking units of this type can be stacked further on one another in order to achieve a desired overall thickness of the filter element with a corresponding filtration performance.
  • the activated carbon layer is sealed on its longitudinal and / or broad sides, so that optionally together with the bearing on the side surfaces support layers an all-round boundary of the activated carbon layer can be realized.
  • the sealing on the longitudinal and / or broad sides increases the stability and improves the security against delamination and displacements in the activated carbon layer.
  • the sealing can be done over a plastic or adhesive or alternatively with a sideband, which is glued to the side surfaces made.
  • the single-layer or multi-layer body is connected directly to the plastic edge without additives directly, for example by an injection molding or blow molding process.
  • This has the advantage that filter and housing can be produced in one step; the embedding takes place directly in the process step and it eliminates the sticking of the filter element in the housing and also can be dispensed with a sideband for sealing. In addition, this can also be ensured that between the housing and filter element no leakage current occurs.
  • the plastic rim has a connection surface for connection to a housing wall of a filter system into which the filter element can be inserted. This gives a defined interface to the housing wall, which greatly facilitates a mounting process. For example, the filter element can be welded into a housing via the connection surface.
  • the plastic edge may have a connecting flange, which makes it possible to form the filter element as a modular part of the entire filter system and in particular of the housing. This further facilitates the interchangeability of the filter element in the maintenance case.
  • the plastic edge on the outer circumference and / or on one or two end faces have a welding and / or adhesive surface.
  • the welding of the filter element allows on the other hand a permanent and reliable connection to the housing of a filter system.
  • a very reliable seal is possible in this way.
  • the body can have a particle filter on an intended inflow side, which can be designed in particular as a particle filter with a folded filter medium and can be stabilized by one or more webs or a support grid.
  • the particle filter is used to filter out coarser particles, while the activated carbon of the chemical bonding of pollutants is used in the fluid to be filtered.
  • Folded filter media have large surfaces in comparison to their volume, which is why they are very effective in filters.
  • Webs or support grid serve for the mechanical stabilization of the entire particle filter.
  • the one or more side edges of the body can be sealed with a sealing element before encapsulation, thereby simplifying the manufacturing process, since the tool in which the body is inserted is protected from possible contamination by filter material.
  • the sealing element may be in the form of a sideband, which is glued, for example.
  • the activated carbon layer is sealed on its longitudinal and / or broad sides, so that optionally together with the voltage applied to the side surfaces carrier layers an all-round boundary of the activated carbon layer can be realized.
  • the sealing on the longitudinal and / or broad sides increases the stability and improves the security against delamination and displacements in the activated carbon layer.
  • the particles of the adsorbent can be immobilized by the addition of adhesive, in particular a reactive adhesive or a thermoplastic adhesive, so as to be able to easily realize such different forms of body design.
  • the carrier medium is designed as a filter fleece or as an open-cell foam, for example as a polyurethane foam, in which the activated carbon and the adhesive are added.
  • the adhesive is first introduced into the open-pore foam of the carrier medium and then the activated carbon is introduced. It is also possible to first apply the adhesive to the activated carbon and to introduce the activated carbon-adhesive mixture into the open-pored foam of the carrier medium.
  • the carrier medium may be formed as a carrier layer and the activated carbon form an immediately adjacent to the carrier layer activated carbon layer adjacent to one side or on both sides of carrier layers.
  • the carrier medium is carrier of the activated carbon or at least adjacent to the activated carbon layer.
  • the carrier medium is embodied, for example, as a carrier layer or layer, which optionally takes over a mechanical filtration of particulate impurities of the gaseous fluid to be cleaned.
  • the carrier medium forms, for example, a carrier or filter fleece on which dirt particles can be deposited.
  • the filter fleece consists of a glass fibers filled or unfilled thermoplastic such. Example of polyester, polyamide, polyacrylonitrile, polycarbonate or polypropylene.
  • the activated carbon forms an activated carbon layer directly adjacent to the carrier layer, which is preferably connected to the carrier layer via the adhesive.
  • the carrier layer thus limits the activated carbon layer at least on one side and is at the same time connected to the activated carbon layer.
  • the activated carbon layer may be bounded on its two side surfaces by a respective carrier layer; an intermediate activated carbon layer and two carrier layers form a media layer.
  • the activated carbon layer is also glued to both carrier layers.
  • a media layer or stacking unit thus consists of two carrier layers and an intermediate activated carbon layer, it being possible for a plurality of stacking units to be stacked on top of one another.
  • the invention relates to a fuel cell filter system having a fuel cell filter element, wherein the fuel cell filter element is interchangeably arranged in the fuel cell filter system.
  • the main advantage of such a filter system lies in the safe and stable installation of the filter element and a very economic interchangeability of the filter element in case of service.
  • plastic edge of the filter element may even be formed as part of a housing or a housing wall of a filter system, whereby a saving in material, weight and cost of the entire filter system is possible.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a body of a fuel cell filter element having activated carbon as adsorbent, with two media layers stacked on top of each other, each consisting of two carrier layers with intermediate activated carbon layer, according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a body of a fuel cell filter element with different
  • Carrier layers and activated carbon layers according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a plastic-embedded fuel cell filter element in a housing of a filter system, according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a body 40 of a fuel cell filter element 10 (in the following figures only as a filter element 10) shown, the activated carbon as adsorbent, with two stacked media layers 20, each consisting of two carrier media 12th in the form of carrier layers 14 with intermediate activated carbon layer 18, according to an embodiment of the invention.
  • the filter element 10 serves for the filtration of a gaseous medium, wherein both a mechanical and a chemical cleaning can be carried out via the filter element 10.
  • the filter element 10 for example, the air to be supplied to a fuel cell can be cleaned of dirt particles and of chemical, gaseous substances.
  • the filter element 10 has at least two media layers 20 stacked on one another, each of which consists of two parallel carrier layers 14 and an intermediate activated carbon layer 18 or a combination with other media.
  • the carrier layers 14 each form a filter fleece, which is used for particle separation.
  • the activated carbon layer 18 acts as adsorbent for adsorption of volatiles, which are carried in the gas stream.
  • the flow direction is orthogonal to the plane of the carrier layers 14 and the activated carbon layers 18.
  • the carrier layer 14 may also be formed as an open-cell foam, in which the activated carbon and the adhesive are accommodated.
  • the filter fleece of the carrier layers 14 consists for example of polyester, polyurethane, polyamide, polyacrylonitrile, polycarbonate, polypropylene filled with glass fibers or unfilled, ABS, thermoplastic.
  • the activated carbon in the activated carbon layer 18 is solidified or immobilized by means of an adhesive, so that the individual activated carbon particles within the activated carbon layer are not freely movable, but occupy a firm place in the layer.
  • the adhesive is a reactive adhesive, for example based on polyurethane, or a thermoplastic adhesive, for example based on polyolefins into consideration.
  • the adhesive has adhesive threads which adhere to the surface of the activated carbon particles and thereby cause the bonding.
  • the activated carbon layer 18 is also fixed with two carrier layers 14, which is part of the respective media layer 20 and is located on the two side surfaces of the activated carbon layer 18. At the end faces, ie the longitudinal and broad sides, the activated carbon layer 18 may be provided with a seal which gives the activated carbon layer additional stability and protection against delamination and displacement.
  • the individual media layers 20, which are stacked on top of each other, can either be loosely stacked on top of one another or else held together by bonding.
  • the filter element 10 may have more than two media layers 20.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment in which the filter element 10 likewise has a plurality of media layers 20 stacked on one another.
  • Each media layer 20 consists of a carrier layer 14 and an activated carbon layer 18. Adhesive is introduced into the activated carbon layer 18 in order to immobilize the activated carbon particles.
  • the activated carbon layer 18 is fixed to the associated carrier layer 14, with which the activated carbon layer 18 forms the media layer 20, via the adhesive.
  • two media layers 20 are in each case stacked on one another in such a way that the activated carbon layers 18 face one another.
  • two such stacking units are stacked with two media layers 20 each. In principle, however, more than two stacking units can be stacked on top of each other.
  • the activated carbon layers 18 can be provided with a seal at their end faces, that is to say the broad sides and the longitudinal sides.
  • FIG. 3 shows a filter element 10 embedded in plastic in a housing 1 10 of a fuel cell filter system 100 (referred to as filter system 100 in the following figures), according to one exemplary embodiment of the invention.
  • the filter element 10 which consists of a body 40 with three media layers 20, wherein each media layer 20 may comprise, for example, as shown in FIG. 1, two carrier layers 14 with an active carbon layer 18 therebetween and a particle filter 30, is housed in a housing 110 embedded with a plastic rim 50 that can be used as part of a filter system 100.
  • the particle filter 30, which may consist in particular of a folded filter medium, has a comb-like cross section with comb tips and comb valleys 32.
  • the housing 1 10 can be produced, for example, in an injection molding, wherein the filter element 10 is thereby directly connected to the housing 1 10 fixed.
  • a blow molding process can be used, wherein - unlike in the figures shown - the cross-sectional transition to the clean air connection is carried out rounded in a suitable manner.
  • FIG. 4 shows a filter element 10 embedded in plastic, sealed with a sealing element 60, in a housing 110 of a filter system 100, according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • the arrangement of the filter element 10 is very similar to that shown in Figure 3, but the media layers 20 of the body 40 with the particulate filter 30 at its end faces with a sealing element 60, for example, a side band, closed.
  • the media layers 20 are arranged with the particulate filter 30 to a package that is easier to handle in manufacturing when inserting into a tool and protects the tool from possible contamination.
  • the seal between the media layers 20 with the particulate filter 30 to the plastic edge 50 of the housing wall 1 12 of the housing 1 10 to represent reliable.
  • FIG. 5 shows a plastic-encased filter element 10 with a connecting flange 120 in a housing 110 of a filter system 100, according to another exemplary embodiment of the invention.
  • the body 40 is injected directly into the housing wall 12 of a housing 10 of a filter system 100, but the plastic rim 50 represents only a part of the overall housing of the filter system 100, which connects to a connecting flange 120 to form an overall housing leaves.
  • the filter element 10 can be easily replaced in case of maintenance.
  • FIG. 6 shows a plastic-encased filter element 10 with a particle filter 30 which is stabilized with webs 52, according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • the body 40 of the filter element 10, which comprises three media layers 20 with a particle filter 30, is encapsulated with a plastic rim 50.
  • Webs 52 are mounted in the comb valleys 32 of the particulate filter 30 and may include, for example, plastic webs which fix the comb valleys 32 and are also injected into the plastic rim 50. In this way, the entire filter element 10 is mechanically well fixed even with a mechanical load by higher fluid flow velocities during operation of a filter system 100.
  • the plastic rim 50 has on its outer surface a connecting surface 54 for connection to a housing 1 10 of a filter system 100.
  • the connecting surface 54 may be formed, for example, as a welding surface.
  • FIG. 7 shows a plastic-encased filter element 10, which is joined over an outer circumference in a housing 110 of a filter system 100, according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • a filter element 10 as shown for example in Figure 6, over the outer periphery of the plastic rim 50, which may be designed as a connection surface 54 in the form of a welding and / or adhesive surface, in a housing 1 10 of a filter system 100 is welded and so firmly connected to the housing 1 10.
  • joining technique conventional plastic welding methods can be used.
  • the filter element 10 can also be glued.
  • FIG. 8 shows a plastic-encapsulated filter element 10, which is joined via an end face 56 in a housing 1 10 of a filter system 100, according to another embodiment. illustrated example of the invention.
  • the plastic edge 50 of the filter element 10 is connected via an end face 56 to the housing 1 10.
  • FIG. 9 shows a filter system 100 with a plastic-encased filter element 10, which is connected to a connecting flange 120 with a housing 110 of the filter system 100, according to a further exemplary embodiment of the invention.
  • the housing 1 10 of the filter system 100 is in the case of two housing wall parts 1 12 and 1 14.
  • a filter element 10 is firmly joined in the upper housing wall portion 1 14, as described in Figure 7.
  • the plastic rim 50 of the filter element 10 may be part of the housing 110 or a housing wall 14.
  • another single-layered body 40 with a media layer 20 can also be additionally inserted into the lower housing wall part 12. Both housing wall parts are connected to a connecting flange 120 so that the filter element 10 can easily be exchanged in the event of maintenance.
  • the upper housing wall portion 1 14 as the lower housing wall portion 1 12 could be replaced separately.
  • the filter system 100 has an inlet 130 and an outlet 132, over which the flow direction is predetermined.
  • the filter system 100 may be used in this form, for example, as a cathode air filter 300 of a fuel cell system.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellen-Filterelement(10), insbesondere für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft, umfassend ein Trägermedium (12) und ein Adsorptionsmittel, wobei das Trägermedium (12) und das Adsorptionsmittel zu einem einlagigen oder mehrlagigen Körper (40) verbunden sind, der mit einem Kunststoffrand (50) zusatzstofffrei direktfest verbunden ist, nämlich durch ein Spritzgießverfahren oder Blasformverfahren, wobei der Kunststoffrand (50) eine Verbindungsfläche (54) zur Verbindung mit einer Gehäusewand (112) eines Filtersystems (100) aufweist, in welches das Filterelement (10) einsetzbar ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Brennstoffzellen-Filtersystem(100) mit einem solchen Brennstoffzellen-Filterelement (10).

Description

Beschreibung
Brennstoffzellen-Filterelement und Brennstoffzellen-Filtersystem mit einem Brennstoffzellen-Filterelement
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzellen-Filterelement, insbesondere für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft, und ein Brennstoffzellen-Filtersystem mit einem Brennstoffzellen-Filterelement nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Aus der US 7,758,674 B2 ist ein Filterelement für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft bekannt. Mithilfe des Filterelements kann die Luft sowohl von Schmutzpartikeln als auch von chemischen Verunreinigungen befreit werden. Hierzu weist das Filterelement ein Filtervlies auf, an dem die Schmutzpartikel abgeschieden werden, sowie eine Schicht aus Aktivkohle, die als Adsorptionsmittel zur Adsorption gasförmiger Bestandteile in der Luft dient.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Maßnahmen ein Filterelement, das Aktivkohle als Adsorptionsmittel aufweist, so auszubilden, dass das Filterelement mit wenig Aufwand austauschbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem so auszubilden, dass das Filterelement mit wenig Aufwand austauschbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Brennstoffzellen-Filterelement, insbesondere ein Brennstoffzellen-Filterelement für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft, das ein Trägermedium und ein Adsorptions- mittel umfasst. Dabei sind das Trägermedium und das Adsorptionsmittel zu einem einlagigen oder mehrlagigen Körper verbunden, der mit einem Kunststoffrand eingebettet ist. Nach einem anderen Aspekt der Erfindung werden die vorgenannten Aufgaben von einem Filtersystem mit einem solchen Filterelement gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird ein Brennstoffzellen-Filterelement vorgeschlagen, insbesondere ein Brennstoff- zellen-Filterelement für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft, welches ein Träger- medium und ein Adsorptionsmittel umfasst, wobei das Trägermedium und das Adsorp- tionsmittel zu einem einlagigen oder mehrlagigen Körper verbunden sind, der in einen Kunststoffrand eingebettet ist. Das erfindungsgemäße Filterelement kann vorteilhaft dazu verwendet werden, auf chemischem Wege Verunreinigungen in einem Gasstrom durch Adsorption heraus- zufiltern. Das Filterelement wird beispielsweise für die Reinigung der einer Brennstoffzelle zuzuführenden Luft eingesetzt, indem gasförmige Verunreinigungen in der Luft adsorbiert werden.
Das Filterelement weist zum einen ein Trägermedium und zum anderen als Adsorptionsmittel beispielsweise Aktivkohle auf, welche erfindungsgemäß durch den Zusatz von Klebstoff immobilisiert ist. Dies ermöglicht es, dicht gepackt Aktivkohleschichten zu realisieren, die ihre Struktur im Unterschied zu losen Aktivkohleschüttungen auch bei mechanischer Beanspruchung sowie über einen langen Betriebszeitraum beibehalten; Verschiebungen und lokale Verdichtungen der Aktivkohlepartikel, die zu einer Beeinträchtigung der Adsorptionsleistung führen können, werden vermieden. Beeinträchtigungen der Adsorptionsleistung beruhen zum Beispiel auf lokalen Fehlstellen in der Schüttung, was zu Leckagen führen kann. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung ist durch die Immobilisierung der Aktivkohlepartikel die Luftdurchlässigkeit höher als bei losen Schüttungen mit Aktivkohlepartikeln vergleichbaren Korndurchmessers. Die Immobilisierung der Aktivkohlepartikel hat des Weiteren den Vorteil, dass verschiedenartige Geometrien des Filterelements bzw. der Lagen des Trägermediums und der Aktivkohle erzeugt werden können. In Betracht kommen sowohl rechteckige als auch nicht-rechteckige Zuschnitte. Die Immobilisierung der Aktivkohlepartikel in der Aktivkohleschicht wird durch den Zusatz von Klebstoff erreicht, dessen Kleberfäden an der Oberfläche der Aktivkohlepartikel anhaften und verschiedene Aktivkohlepartikel miteinander verbinden, ohne jedoch die Adsorptionsleistung der Aktivkohle zu beein- trächtigen. Als Klebstoff kommt beispielsweise ein reaktiver Kleber in Betracht, z. B. auf Basis von Polyurethan oder Silan. Möglich ist auch ein thermoplastischer Kleber, der z. B. auf Basis von Polyolefinen hergestellt wird. Diese Ausführung ermöglicht die Ausbildung offener Trägerschicht-Aktivkohleschicht- Lagen mit immobilisierter Aktivkohlelage. Derartige Lagen, die als Medienlage bezeichnet werden und eine Trägerschicht sowie eine Aktivkohleschicht umfassen, können aufeinandergestapelt werden, wobei die Durchströmungsrichtung in Stapelrichtung, also orthogonal zur Ebene der Lagen liegt. In bevorzugter Ausführung werden jeweils zwei Medienlagen, die jeweils aus einer Trägerschicht und einer Aktivkohlelage bestehen, in der Weise aufeinandergestapelt, dass die Aktivkohlelagen der beiden Medienlagen unmittelbar aneinandergrenzen; diese zwei Medienlagen bilden zusammen eine Stapeleinheit. Im gestapelten Zustand liegen somit innerhalb einer oberen und einer unteren Trägerschicht zwei verschiedene Aktivkohlelagen unmittelbar an- einander. Derartige Stapeleinheiten können ggf. weiter aufeinandergestapelt werden, um eine gewünschte Gesamtdicke des Filterelements mit einer entsprechenden Filtrationsleistung zu erreichen.
Des Weiteren ist es möglich, in einfacher Weise verschiedene Aktivkohlesorten pro Lage zu kombinieren, beispielsweise verschiedene Rohstoffe wie Kokosnuss, Steinkohle, Holzkohle oder synthetische Ausgangsstoffe, verschiedene Aktivierungsgrade, verschiedene katalytische Eigenschaften und unterschiedliche Imprägnierungen. Hierdurch ist eine Anpassung an das Zielgasspektrum möglich. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Aktivkohlelage an ihren Längs- und/oder Breitseiten versiegelt, so dass ggf. gemeinsam mit den an den Seitenflächen anliegenden Trägerschichten eine allseitige Begrenzung der Aktivkohlelage realisiert werden kann. Die Versiegelung an den Längs- und/oder Breitseiten erhöht die Stabilität und verbessert die Sicherheit gegen Delaminierung und Verschiebungen in der Aktivkohlelage. Die Versiegelung kann über einen Kunststoff oder Klebstoff erfolgen oder alternativ auch mit einem Seitenband, das an den Seitenflächen aufgeklebt wird, vorgenommen werden. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der ein- oder mehrlagige Körper mit dem Kunststoffrand zusatzstofffrei direkt fest verbunden ist, etwa durch ein Spritzgieß- oder Blasformverfahren. Dies hat den Vorteil, dass Filter und Gehäuse in einem Arbeitsschritt hergestellt werden können; die Einbettung erfolgt direkt im Prozessschritt und es entfällt das Einkleben des Filterelements in das Gehäuse und zudem kann auf ein Seitenband zur Abdichtung verzichtet werden. Darüber hinaus kann hierdurch auch sichergestellt werden, dass zwischen Gehäuse und Filterelement kein Leckagestrom auftritt. Der Kunststoffrand weist eine Verbindungsfläche zur Verbindung mit einer Gehäusewand eines Filtersystems auf, in welches das Filterelement einsetzbar ist. Dadurch ist eine definierte Schnittstelle zu der Gehäusewand gegeben, was einen Montageprozess sehr erleichtert. Über die Verbindungsfläche kann das Filterelement beispielsweise in ein Gehäuse eingeschweißt werden.
Günstigerweise kann der Kunststoffrand einen Verbindungsflansch aufweisen, welcher es ermöglicht, das Filterelement als modulares Teil des gesamten Filtersystems und insbesondere des Gehäuses auszubilden. Dadurch ist weiter im Wartungsfall die Austauschbarkeit des Filterelements sehr erleichtert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Kunststoffrand am Außenumfang und/oder an einer oder zwei Stirnseiten eine Schweiß- und/oder Klebefläche aufweisen. Das Einschweißen des Filterelements ermöglicht auf der anderen Seite eine dauerhafte und zuverlässige Verbindung zum Gehäuse eines Filtersystems. Außerdem ist auf diese Weise auch eine sehr zuverlässige Abdichtung möglich.
Vorteilhafterweise kann der Körper an einer bestimmungsgemäßen Anströmseite einen Partikelfilter aufweisen, der insbesondere als Partikelfilter mit einem gefalteten Filtermedium ausgebildet sein kann und durch einen oder mehrere Stege bzw. einem Stütz- gitter stabilisiert sein kann. Der Partikelfilter dient zur Ausfiltrierung von gröberen Partikeln, während die Aktivkohle der chemischen Bindung von Schadstoffen in dem zu filtrierenden Fluid dient. Gefaltete Filtermedien weisen große Oberflächen im Vergleich zu ihrem Volumen auf, weshalb sie sehr effektiv in Filtern einsetzbar sind. Stege oder Stützgitter dienen zur mechanischen Stabilisierung des gesamten Partikelfilters.
Zweckmäßigerweise können die ein oder mehreren Seitenränder des Körpers vor dem Umspritzen mit einem Dichtelement abgedichtet werden, wodurch sich der Her- stellungsprozess vereinfacht, da das Werkzeug, in welches der Körper eingesetzt wird, vor einer möglichen Verschmutzung durch Filtermaterial geschützt wird. Das Dichtelement kann in Form eines Seitenbandes, das beispielsweise aufgeklebt wird, ausgeführt sein.
Auf diese Weise ist die Aktivkohlelage an ihren Längs- und/oder Breitseiten versiegelt, so dass ggf. gemeinsam mit den an den Seitenflächen anliegenden Trägerschichten eine allseitige Begrenzung der Aktivkohlelage realisiert werden kann. Die Versiegelung an den Längs- und/oder Breitseiten erhöht die Stabilität und verbessert die Sicherheit gegen Delaminierung und Verschiebungen in der Aktivkohlelage.
In einer günstigen Ausgestaltung können die Partikel des Adsorptionsmittels durch Zusatz von Klebstoff, insbesondere einem reaktiven Kleber oder einem thermoplastischen Kleber, immobilisiert werden, um so unterschiedlichen Formen der Körpergestaltung leicht realisieren zu können.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Trägermedium als Filtervlies oder als ein offenporiger Schaum ausgebildet, beispielsweise als ein Polyurethanschaum, in welchem die Aktivkohle sowie der Klebstoff aufgenommen sind. Es kommen Ausführungen in Betracht, bei denen zur Herstellung des Filterelements zunächst der Klebstoff in den offenporigen Schaum des Trägermediums eingebracht und anschließend die Aktivkohle eingebracht wird. Möglich ist auch die Ausführung, zunächst den Klebstoff auf die Aktivkohle aufzubringen und das Aktivkohle-Klebstoff-Gemisch in den offenporigen Schaum des Trägermediums einzubringen.
In einer vorteilhaften Ausführung kann das Trägermedium als Trägerschicht ausgebildet sein und die Aktivkohle eine unmittelbar an die Trägerschicht angrenzende Aktivkohlelage bilden, die einseitig oder beidseitig an Trägerschichten angrenzt. Das Träger- medium ist Träger der Aktivkohle oder grenzt zumindest an die Aktivkohleschicht an. Das Trägermedium ist beispielsweise als eine Trägerlage bzw. -schicht ausgeführt, die ggf. eine mechanische Filtration von partikulären Verunreinigungen des zu reinigenden, gasförmigen Fluids übernimmt. In diesem Fall bildet das Trägermedium beispielsweise ein Träger- bzw. Filtervlies, an welchem Schmutzpartikel abgeschieden werden können. Das Filtervlies besteht aus einem mit Glasfasern gefüllten oder ungefüllten Thermoplast wie z. B. aus Polyester, Polyamid, Polyacrylnitril, Polycarbonat oder Polypropylen.
In der Ausführung des Trägermediums als Trägerschicht bildet die Aktivkohle eine un- mittelbar an die Trägerschicht angrenzende Aktivkohlelage, die vorzugsweise über den Klebstoff mit der Trägerschicht verbunden ist. Die Trägerschicht begrenzt somit die Aktivkohlelage zumindest an einer Seite und ist zugleich mit der Aktivkohlelage verbunden. Weiter kann die Aktivkohlelage an ihren beiden Seitenflächen von jeweils einer Trägerschicht begrenzt sein; eine zwischenliegende Aktivkohlelage und zwei Trägerschichten bilden eine Medienlage. Zweckmäßigerweise ist die Aktivkohlelage auch mit beiden Trägerschichten verklebt. Eine Medienlage bzw. Stapeleinheit besteht somit aus zwei Trägerschichten und einer zwischenliegenden Aktivkohlelage, wobei ggf. mehrere Stapeleinheiten aufeinandergestapelt werden können.
Durch eine unterschiedliche Lagenanzahl bzw. Stapeleinheiten können ggf. auch große Höhen bei verhältnismäßig geringen Längen und Breiten des Filterelements verwirklicht werden. Die größere Höhe geht mit längeren Verweilzeiten und einer besseren, effek- tiven Adsorption einher und führt zu größeren Standzeiten des Aktivkohlefilters.
In einer weiteren günstigen Ausführungsform können so auch wenigstens zwei Aktivkohlelagen aneinandergrenzen. Vorteilhaft kann die bestimmungsgemäße Verwendung des Filterelements in einem Kathodenluftfilter für ein Brennstoffzellensystem sein. Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Brennstoffzellen-Filtersystem mit einem Brennstoffzellen-Filterelement, wobei das Brennstoffzellen-Filterelement auswechselbar im Brennstoffzellen-Filtersystem angeordnet ist. Der wesentliche Vorteil eines solchen Filtersystems liegt dabei in der sicheren und stabilen Montage des Filter- elements sowie einer sehr wirtschaftlichen Austauschbarkeit des Filterelements im Servicefall.
In einer Weiterentwicklung kann der Kunststoffrand des Filterelements sogar als Bestandteil eines Gehäuses oder einer Gehäusewand eines Filtersystems ausgebildet sein, wodurch eine Einsparung an Material, Gewicht und Kosten des gesamten Filtersystems möglich wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Körper eines Brennstoffzellen-Filter- elements, der Aktivkohle als Adsorptionsmittel aufweist, mit zwei auf- einandergestapelten Medienlagen, die jeweils aus zwei Trägerschichten mit zwischenliegender Aktivkohlelage bestehen, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Körper eines Brennstoffzellen-Filterelements mit verschiedenen
Trägerschichten und Aktivkohlelagen, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 ein in Kunststoff eingebettetes Brennstoffzellen-Filterelement in einem Gehäuse eines Filtersystems, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein in Kunststoff eingebettetes Brennstoffzellen-Filterelement, abgedichtet mit einem Dichtelement, in einem Gehäuse eines Filtersystems, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein kunststoffumspritztes Brennstoffzellen-Filterelement mit einem Verbindungsflansch in einem Gehäuse eines Filtersystems, nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein kunststoffumspritztes Brennstoffzellen-Filterelement mit einem Partikelfilter, der mit Stegen stabilisiert ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und ein kunststoffumspritztes Brennstoffzellen-Filterelement mit einem Partikelfilter, der mit Stegen stabilisiert ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein kunststoffumspritztes Brennstoffzellen-Filterelement, das über einen Außenumfang in ein Gehäuse eines Filtersystems gefügt ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; ein kunststoffumspritztes Brennstoffzellen-Filterelement, das über eine Stirnseite in ein Gehäuse eines Filtersystems gefügt ist, nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; und ein Brennstoffzellen-Filtersystem mit einem kunststoffumsp tzten Brennstoffzellen-Filterelement, das über einen Verbindungsflansch mit dem Gehäuse des Filtersystems verbunden ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. In Figur 1 ist in schematischer Darstellung ein Körper 40 eines Brennstoffzellen-Filter- elements 10 (in den folgenden Figuren nur als Filterelement 10 bezeichnet) dargestellt, der Aktivkohle als Adsorptionsmittel aufweist, mit zwei aufeinandergestapelten Medien- lagen 20, die jeweils aus zwei Trägermedien 12 in Form von Trägerschichten 14 mit zwischenliegender Aktivkohlelage 18 bestehen, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filterelement 10 dient zur Filtration eines gasförmigen Mediums, wobei über Filterelement 10 sowohl eine mechanische als auch eine chemische Reinigung durchgeführt werden kann. Über das Filterelement 10 kann beispielsweise die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft von Schmutzpartikeln und von chemischen, gasförmigen Substanzen gereinigt werden.
Das Filterelement 10 weist zumindest zwei aufeinander gestapelte Medienlagen 20 auf, die jeweils aus zwei parallel verlaufenden Trägerschichten 14 und einer zwischen- liegenden Aktivkohlelage 18 bzw. eine Kombination mit anderen Medien bestehen. Die Trägerschichten 14 bilden jeweils ein Filtervlies, welches zur Partikelabscheidung eingesetzt wird. Die Aktivkohlelage 18 wirkt als Adsorptionsmittel zur Adsorption von flüchtigen Bestandteilen, die im Gasstrom mitgeführt werden. Die Durchströmungsrichtung erfolgt orthogonal zur Ebene der Trägerschichten 14 bzw. der Aktivkohlelagen 18. Alternativ kann die Trägerschicht 14 auch als offenporiger Schaum ausgebildet sein, in welchem die Aktivkohle und der Klebstoff aufgenommen sind.
Das Filtervlies der Trägerschichten 14 besteht beispielsweise aus Polyester, Polyurethan, Polyamid, Polyacrylnitril, Polycarbonat, Polypropylen gefüllt mit Glasfasern oder auch ungefüllt, ABS, Thermoplast. Die Aktivkohle in der Aktivkohlelage 18 ist mittels eines Klebstoffes verfestigt bzw. immobilisiert, so dass die einzelnen Aktivkohlepartikel innerhalb der Aktivkohlelage nicht frei beweglich sind, sondern in der Schicht einen festen Platz einnehmen. Als Klebstoff kommt ein reaktiver Kleber, beispielsweise auf Basis von Polyurethan, oder ein thermoplastischer Kleber, beispielsweise auf Basis von Polyolefinen in Betracht. Der Klebstoff weist Kleberfäden auf, die an der Oberfläche der Aktivkohlepartikel anhaften und hierdurch die Verklebung bewirken. Die Aktivkohlelage 18 ist außerdem mit beiden Trägerschichten 14fixiert, welche Bestandteil der jeweiligen Medienlage 20 ist und sich an den beiden Seitenflächen der Aktivkohlelage 18 befindet. An den Stirnseiten, also den Längs- und Breitseiten, kann die Aktivkohlelage 18 mit einer Versiegelung versehen sein, welche der Aktivkohlelage eine zusätzliche Stabilität und Sicherung gegen Delaminierung und Verschiebung verleiht.
Die einzelnen Medienlagen 20, welche aufeinandergestapelt sind, können entweder lose aufeinandergeschichtet oder ebenfalls durch Verklebung aneinandergehalten sein. Gegebenenfalls kann das Filterelement 10 mehr als zwei Medienlagen 20 aufweisen.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Filterelement 10 ebenfalls mehrere, aufeinandergestapelte Medienlagen 20 aufweist. Jede Medienlage 20 besteht aus einer Trägerschicht 14 und einer Aktivkohlelage 18. In die Aktivkohle- läge 18 ist Klebstoff eingebracht, um die Aktivkohlepartikel zu immobilisieren. Die Aktivkohlelage 18 ist mit der zugehörigen Trägerschicht 14, mit der die Aktivkohlelage 18 die Medienlage 20 bildet, über den Klebstoff fixiert.
Gemäß Figur 2 sind jeweils zwei Medienlagen 20 in der Weise aufeinandergeschichtet, dass die Aktivkohlelagen 18 einander zugewandt sind. Damit ergibt sich eine Stapeleinheit aus zwei Medienlagen 20, die von einer oberen und einer unteren Trägerschicht 14 begrenzt wird, zwischen denen zwei unmittelbar aneinandergrenzende Aktivkohlelagen 18 angeordnet sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind zwei derartige Stapeleinheiten mit jeweils zwei Medienlagen 20 aufeinandergestapelt. Grundsätzlich können aber auch mehr als zwei Stapeleinheiten aufeinandergeschichtet werden.
Auch im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 können die Aktivkohlelagen 18 an ihren Stirnseiten, also den Breitseiten und den Längsseiten, mit einer Versiegelung versehen sein.
Unmittelbar aufeinanderliegende Aktivkohlelagen 18 sind vorteilhafterweise nicht miteinander verklebt, vielmehr erfolgt die Verklebung nur über die jeweils unmittelbar angrenzende Trägerschicht 14. Direkt aufeinanderliegende Trägerschichten 14 der Stapeleinheiten können gegebenenfalls miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Verkleben. Figur 3 zeigt ein in Kunststoff eingebettetes Filterelement 10 in einem Gehäuse 1 10 eines Brennstoffzellen-Filtersystems 100 (in den folgenden Figuren nur als Filtersystem 100 bezeichnet), nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filterelement 10, das aus einem Körper 40 mit drei Medienlagen 20, wobei jede Medienlage 20 beispielsweise wie in Figur 1 dargestellt zwei Trägerschichten 14 mit einer dazwischen liegen- den Aktivkohlelage 18 umfassen kann, und einem Partikelfilter 30 besteht, ist in einem Gehäuse 1 10 mit einem Kunststoffrand 50 eingebettet, das als Teil eines Filtersystems 100 einsetzbar ist. Dabei ist sind die Medienlagen 20 mit ihren Stirnseiten direkt in die Gehäusewand 1 12 eingespritzt. Der Partikelfilter 30, der insbesondere aus einem gefalteten Filtermedium bestehen kann, weist einen kammartigen Querschnitt mit Kamm- spitzen und Kammtälern 32 auf. Das Gehäuse 1 10 kann beispielsweise in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden, wobei das Filterelement 10 dabei direkt mit dem Gehäuse 1 10 fest verbunden wird. Alternativ kann auch ein Blasformverfahren eingesetzt werden, wobei - anders als in den Figuren gezeigt - der Querschnittsübergang zum Reinluftanschluss in geeigneter Weise verrundet ausgeführt wird.
In Figur 4 ist ein in Kunststoff eingebettetes Filterelement 10, abgedichtet mit einem Dichtelement 60, in einem Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei ist die Anordnung des Filterelements 10 ganz ähnlich wie in Figur 3 dargestellt, jedoch sind die Medienlagen 20 des Körpers 40 mit dem Partikelfilter 30 an ihren Stirnseiten mit einem Dichtelement 60, beispielsweise einem Seitenband, verschlossen. Dadurch sind die Medienlagen 20 mit dem Partikelfilter 30 zu einem Paket angeordnet, das in der Fertigung beim Einsetzen in ein Werkzeug leichter zu handhaben ist und das Werkzeug vor einer möglichen Verschmutzung schützt. Auch ist die Abdichtung zwischen den Medienlagen 20 mit dem Partikelfilter 30 zu dem Kunststoffrand 50 der Gehäusewand 1 12 des Gehäuses 1 10 zuverlässig darzustellen. Figur 5 zeigt ein kunststoffumspritztes Filterelement 10 mit einem Verbindungsflansch 120 in einem Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100, nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Körper 40 direkt in die Gehäusewand 1 12 eines Gehäuses 1 10 eines Filtersystems 100 eingespritzt, je- doch stellt der Kunststoffrand 50 nur einen Teil des Gesamtgehäuses des Filtersystems 100 dar, das sich mit einem Verbindungsflansch 120 zu einem Gesamtgehäuse verbinden lässt. Auf diese Weise kann das Filterelement 10 im Wartungsfall leicht ausgetauscht werden. In Figur 6 ist ein kunststoffumspritztes Filterelement 10 mit einem Partikelfilter 30, der mit Stegen 52 stabilisiert ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Körper 40 des Filterelements 10, der drei Medienlagen 20 mit einem Partikelfilter 30 umfasst, ist mit einem Kunststoffrand 50 umspritzt. Stege 52 sind in den Kammtälern 32 des Partikelfilters 30 angebracht und können beispielsweise Kunststoff- stege umfassen, welche die Kammtäler 32 fixieren und ebenfalls in den Kunststoffrand 50 eingespritzt sind. Auf diese Weise ist das gesamte Filterelement 10 auch bei einer mechanischen Belastung durch höhere Fluidströmungsgeschwindigkeiten im Betrieb eines Filtersystems 100 mechanisch gut fixiert. Der Kunststoffrand 50 weist an seiner Außenfläche eine Verbindungsfläche 54 zur Verbindung mit einem Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100 auf. Die Verbindungsfläche 54 kann beispielsweise als Schweißfläche ausgebildet sein.
Figur 7 zeigt ein kunststoffumspritztes Filterelement 10, das über einen Außenumfang in ein Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100 gefügt ist, nach einem weiteren Aus- führungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist ein Filterelement 10, wie es beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist, über den Außenumfang des Kunststoffrandes 50, der als Verbindungsfläche 54 in Form einer Schweiß- und/oder Klebefläche ausgeführt sein kann, in ein Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100 eingeschweißt und so fest mit dem Gehäuse 1 10 verbunden. Als Fügetechnik können übliche Kunststoffschweißverfahren zum Einsatz kommen. Alternativ kann das Filterelement 10 auch eingeklebt werden.
In Figur 8 ist ein kunststoffumspritztes Filterelement 10, das über eine Stirnseite 56 in ein Gehäuse 1 10 eines Filtersystems 100 gefügt ist, nach einem anderen Ausführungs- beispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kunststoffrand 50 des Filterelements 10 über eine Stirnseite 56 mit dem Gehäuse 1 10 verbunden. Auch hier können übliche Kunststofftschweißverfahren zum Einsatz kommen. Figur 9 zeigt ein Filtersystem 100 mit einem kunststoffumspritzten Filterelement 10, das mit einem Verbindungsflansch 120 mit einem Gehäuse 1 10 des Filtersystems 100 verbunden ist, nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Gehäuse 1 10 des Filtersystems 100 besteht in dem Fall aus zwei Gehäusewandteilen 1 12 und 1 14. Ein Filterelement 10 ist in den oberen Gehäusewandteil 1 14 fest gefügt, wie in Figur 7 beschrieben. Alternativ kann der Kunststoffrand 50 des Filterelements 10 Bestandteil des Gehäuses 1 10 oder eine Gehäusewand 1 14 sein. Ein weiterer einlagiger Körper 40 mit einer Medienlage 20 kann aber auch noch zusätzlich in den unteren Gehäusewandteil 1 12 eingefügt sein. Beide Gehäusewandteile sind mit einem Verbindungsflansch 120 verbunden, sodass im Wartungsfall jeweils das Filterelement 10 leicht ausge- tauscht werden kann. Der obere Gehäusewandteil 1 14 wie der untere Gehäusewandteil 1 12 könnten separat ausgetauscht werden. Das Filtersystem 100 verfügt über einen Einlass 130 und einen Auslass 132, worüber die Durchströmungsrichtung vorgegeben ist. Das Filtersystem 100 kann in dieser Form beispielsweise als Kathoden luftfilter 300 eines Brennstoffzellensystems eingesetzt werden.

Claims

Ansprüche
1 . Brennstoffzellen-Filterelement (10), insbesondere für die einer Brennstoffzelle zuzuführende Luft, umfassend ein Trägermedium (12) und ein Adsorptionsmittel, wobei das Trägermedium (12) und das Adsorptionsmittel zu einem einlagigen oder mehrlagigen Körper (40) verbunden sind, der mit einem Kunststoffrand (50) zusatzstofffrei direkt fest verbunden ist, nämlich durch ein Spritzgießverfahren oder Blasformverfahren, und wobei der Kunststoffrand (50) eine Verbindungsfläche (54) zur Verbindung mit einer Gehäusewand (1 12) eines Filtersystems (100) aufweist, in welches das Filterelement (10) einsetzbar ist.
2. Brennstoffzellen-Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Kunststoffrand (50) als Bestandteil der Gehäusewand (1 12) eines Filtersystems (100) ausgebildet ist.
3. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoffrand (50) einen Verbindungsflansch (120) aufweist.
4. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoffrand (50) am Außenumfang (54) und/oder an einer oder zwei Stirnseiten (56) eine Schweiß- und/oder Klebefläche aufweist.
5. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper (40) an einer bestimmungsgemäßen Anströmseite einen Partikelfilter (30) aufweist, insbesondere einen Partikelfilter (30) mit einem gefalteten Filtermedium.
6. Brennstoffzellen-Filterelement nach Anspruch 5, wobei der Partikelfilter (30) durch einen oder mehrere Stege (52) oder ein Stützgitter stabilisiert ist.
7. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein oder mehrere Seitenränder des Körpers (40) vor dem Umspritzen mit einem Dichtelement (60) abgedichtet sind.
8. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Partikel (16) des Adsorptionsmittels durch Zusatz von Klebstoff, insbesondere einem reaktiven Kleber oder einem thermoplastischen Kleber, immobilisiert sind.
9. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermedium (12) als Filtervlies ausgebildet ist oder als offenporiger Schaum ausgebildet ist, in welchem die Aktivkohle und der Klebstoff aufgenommen sind.
10. Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermedium (12) als Trägerschicht (14) ausgebildet ist und die Aktivkohle eine unmittelbar an die Trägerschicht (14) angrenzende Aktivkohlelage (18) bildet, die einseitig oder beidseitig an Trägerschichten (12) angrenzt.
1 1 . Brennstoffzellen-Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens zwei Aktivkohlelagen (18) aneinandergrenzen.
12. Verwendung des Brennstoffzellen-Filterelements (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kathodenluftfilter (300) für ein Brennstoffzellen- System.
13. Brennstoffzellen-Filtersystem (100) mit einem Brennstoffzellen-Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei das Brennstoffzellen-Filterelement (10) auswechselbar im Brennstoffzellen-Filtersystem (100) angeordnet ist.
14. Brennstoffzellen-Filtersystem nach Anspruch 13, wobei der Kunststoffrand (50) als Bestandteil eines Gehäuses (1 10) oder einer Gehäusewand (1 12) des Brenn- stoffzellen-Filtersystems (100) ausgebildet ist.
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